Permukaan Bumi kita sebagian besar tertutup oleh air baik air yang terdapat di daratan maupun di lautan. Prosentasenya kurang lebih perairan 73 %, sedangkan daratannya 27 % atau hampir tiga perempat permukaan Bumi tertutup oleh air. Volume air yang ada di permukaan bumi selalu tetap, hanya saja pada saat tertentu dan lokasi tertentu mengalami fluktuasi volumenya kadang berubah-ubah tergantung kondisi cuaca dan iklim. Perairan yang menutup permukaan Bumi inilah yang disebut Hidrosfer.
Hidrosfer merupakan lapisan air yang menutupi permukaan bumi berupa sungai, danau, rawa, gletseir, air tanah, mata air, hujan, samudera dan laut. Bagian terbesar hidrosfer adalah samudera dan laut. Luas perairan yang hampir tiga perempat menutupi daratan bumi itu jumlahnya tetap tetapi dengan bentuk yang selalu berubah-ubah karena mengalami siklus air.
Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang air di bumi, baik kandungan, sifat, distribusi, dan interaksinya dengan lingkungan. Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Terjadinya siklus hidrologi atau siklus air menunjukkan bahwa jumlah air di bumi ini adalah tetap. Siklus hidrologi atau siklus air dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
- Siklus pendek, siklus ini dimulai dari proses pemanasan air di lautan oleh matahari yang menghasilkan uap air. Uap air ini akan bergerak naik dan pada ketinggian tertentu akan mengalami kondensasi atau pengembunan membentuk awan. Pada keadaan jenuh, awan yang mengandung kristal-kristal es akan turun sebagai hujan, yaitu di atas permukaan air laut hingga akhirnya air kembali ke laut.
- Siklus Sedang, pada siklus air ini prosesnya tidak berbeda dengan siklus pendek. Hal yang membedakan siklus sedang dengan siklus pendek adalah air hujan yang tidak jatuh di laut atau samudera, tetapi telah ada proses perpindahan akibat tiupan angin sehingga jatuh di daratan, kemudian masuk ke dalam tanah, saluran air, danau, dan sungai yang kemudian baru kembali ke laut.
- Siklus Panjang, secara umum siklus ini prosesnya sama dengan siklus sedang. Namun, setelah terjadi kondensasi, titik-titik air (uap air) terbawa angin ke tempat yang lebih tinggi hingga pada ketinggian tertentu mencapai titik beku sehingga menjadi kristal-kristal es yang jatuh sebagai salju. Salju yang menumpuk di daratan akan membentuk gleter. Gletser yang mencair akan mengalir ke sungai dan akhirnya kembali ke laut.
Istilah-Istilah penting dalam siklus hidrologi antara lain :
- Kondensasi adalah proses pengembunan serta pembentukan awan
- Evaporasi adalah proses penguapan air baik terjadi di daratan, di sungai, dan di laut menjadi gas.
- Transpirasi atau penguapan pada tanaman adalah uap air yang dikeluarkan dari tanaman.
- Infiltrasi adalah peresapan air ke dalam tanah melalui celah dan pori tanah serta batuan menuju permukaan air tanah.
- Perkolasi adalah pergerakan air masuk ke dalam tanah secara vertikal akibat pengaruh gravitasi.
- Presipitasi adalah curah hujan atau turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan laut dalam bentuk yang berbeda yaitu curah hujan di daerah tropis dan curah hujan dan salju di daerah beriklim sedang.Istilah-istlah terkait dengan presipitasi antara lain :
- Tebal hujan (Rain depth) merupakan jumlah presipatasi yang terjadi , dinyatakan sebagai tebal lapisan air di atas permukaan tanah. Satuannya adalah mm dan inchi.
- Durasi hujan (Duration of rainfall) adalah lamanya presipitasi berlangsung, satuannya menit atau jam.
- Intensitas hujan (Rainfall Intensity) adalah laju presipitasi / kederasan hujan / intensitas hujan, merupakan kedalaman dan ketinggian air yang jatuh per satuan waktu. Satuannya mm/menit, mm/jam, atau inchi / jam.
- Frekuensi hujan (Return periode) adalah banyaknya kejadian hujan berlangsung, umumnya dinyatakan dengan periode ulang. Pola hujan terdiri atas :
- Uniform patern , yaitu bentuk hujan dengan intensitas merata sepanjang berlangsungnya hujan.
- Advance patern, yaitu hujan dengan intensitas terpusat di depan atau awal terjadinya hujan.
- Intermediate patern, yaitu hujan dengan intensitas terpusat di tengah-tengah berlangsungnya hujan.
- Delayed patern, yaitu hujan dengan intensitas terpusat di belakang atau pada akhir hujan berlangsung
